Традиції та революції в природознавстві

Наука, в тому числі і природознавство, відноситься до тих видів людської діяльності, які націлені на отримання нового: фактів, спостережень, взаємозв’язків, закономірностей, теорій. Про які ж традиціях в науці може тоді йти мова? Адже традиція – це щось незмінне (звичай, норма поведінки, способи дії, знання), що передається з покоління в покоління, принаймні протягом якогось історичного періоду.

Однак якщо уважно придивитися до роботи вченого, то неважко помітити, що зазвичай він трудиться в руслі певних наукових традицій. Дійсно, після створення Ньютоном в кінці XVII ст. основ класичної механіки вчені отримали можливість вивчати найрізноманітніші явища – від руху живих організмів до руху планет. Змінювалися об’єкти дослідження. Так, в одному випадку було потрібно розрахувати траєкторію польоту снаряда, а в іншому – найпершу космічну швидкість, але в основі всіх цих розрахунків і пояснень механічних явищ лежала механіка Ньютона, нехай навіть її основні рівняння стали з часом записуватися в більш загальному вигляді і не так, як вони дані в шкільному підручнику.

Які наукові відкриття Галілея вам відомі? У чому, на вашу думку, полягає революційність (або новизна) підходу Галілея до вивчення природи?

Іншими словами, можна сказати, що в науці склалася певна традиція: розуміти і вивчати широкий клас об’єктів і явищ на основі класичної механіки. Були навіть спроби поширювати механічні пояснення на всі природні, а в окремих випадках – і на соціальні явища. Але до кінця XIX ст. з’ясувалося, що далеко не все в навколишньому світі можна пояснити, спираючись тільки на закони механіки. Та й сама класична механіка застосовна лише до випадків, коли швидкість руху менше швидкості світла. Не описує вона і явища мікросвіту.

Протягом певного часу наукові дослідження будь-якій області спираються на минулі досягнення, які в цей період часу визнаються основою для розвитку даної галузі знання. Ось ці-то досягнення і складають основу традиції в науці. Певний комплекс знань (понять, законів, прийомів пояснення та ін.) Передається з покоління в покоління, хоча самі розв’язувані задачі можуть бути різними і з часом змінюватися.

Наукові знання, методи і прийоми дослідження, що лежать в основі традиції, часто називають парадигмою (від грец. Paradeigma – приклад, зразок).

У природознавстві під парадигмами звичайно розуміють такі широкі узагальнення, як геліоцентрична система Коперника, механіка Ньютона, квантова механіка, класична теорія хімічної будови, еволюційна теорія Дарвіна і т. Д. Парадигма включає в себе:

сукупність понять (наприклад, парадигма класичної механіки включає поняття: швидкість, прискорення, сила, інерція, маса, траєкторія, гравітація і т. д.);
закони, часто (але не завжди) виражені у вигляді рівнянь (наприклад, закони Ньютона);
зразки постановки експерименту і вирішення конкретних завдань і проблем, з якими стикається вивчає дану науку дослідник.
Більше того, парадигма – це ще й філософські позиції, прийняті в даному науковому співтоваристві і проявляються при виборі напрямків дослідження, при оцінці отриманих результатів і стану науки в цілому.

Традиція відіграє дуже важливу роль в науці, вона є необхідною умовою швидкого накопичення знань та їх використання.

РОЗВИТОК НАУКИ ЯК ЗМІНА ПАРАДІГМ. Наука не стоїть на місці, час від часу вона стикається з явищами, пояснити які в рамках існуючих парадигм не вдається. Скажімо, не вдається на основі механіки Ньютона пояснити електричні та магнітні явища. У такому випадку виникає потреба у створенні нових теорій, які склали б основу нової парадигми, нової наукової традиції.

НАУКОВІ РЕВОЛЮЦІЇ. Під науковими революціями розуміють такі новації, які відрізняються своєю значимістю, своїми наслідками для розвитку науки і наших уявлень про самій науці. Не кожне навіть велике наукове відкриття є революцією в науці. Наприклад, введення в фізику поняття «поле» і подальше створення електромагнітної теорії, безперечно, слід розглядати як наукову революцію, оскільки разом з цією теорією виникла нова наукова парадигма, глибоко яка змінила наші погляди на навколишній світ. А от відкриття Г. Герцем електромагнітних хвиль, при всій колосальної важливості цього відкриття (особливо для розвитку нових технічних напрямів – бездротової телеграфії, радіозв’язку і т. Д.), Не можна вважати науковою революцією, оскільки це відкриття підтвердило висновки раніше створеної електромагнітної теорії Дж . Максвелла.

Іноді термін «революція» використовують, характеризуючи те чи інше важливе відкриття в науці, а вираз «революційне відкриття» фактично означає важливе (або дуже важливе) відкриття в даній галузі знань. Визначити, що вважати науковою революцією, а що не вважати такою, дуже складно. Тому можливі різні точки зору. Скажімо, переважна кількість істориків науки не вважає відкриття Д. І. Менделєєвим періодичного закону науковою революцією в широкому сенсі слова, аж ніяк не заперечуючи важливості цього відкриття.

Наукові революції пов’язані з перебудовою основних наукових традицій. При цьому попередні наукові традиції або йдуть в минуле (наприклад, геоцентризм), або продовжують існувати в межах області своєї застосовності (наприклад, класична механіка). Крім того, наукові революції зачіпають світоглядні та філософські підстави науки. Тому наукові революції можуть мати великий вплив далеко за рамками тієї конкретної області, в якій вони відбулися.

Створення нових фундаментальних теорій найбільш відомий вид наукових революцій. Прикладом можуть служити революції в науці, вчинені Н. Коперником, І. Ньютоном, А. Лавуазьє, Ч. Дарвіном і ін. Часто наукові революції пов’язані з впровадженням нових методів дослідження. Характерний приклад – створення телескопа.

Іноді наукові революції обумовлені відкриттям нових областей дійсності, т. Е. Невідомих раніше об’єктів і явищ (наприклад, відкриття нового континенту, названого Австралією, а там – нових, невідомих раніше видів тварин (сумчастих кенгуру) і рослин (евкаліпт), існування яких навіть не передбачалася).

Вчені можуть успішно працювати тільки в рамках певних парадигм; проте в силу найрізноманітніших обставин (відкриття нових явищ, об’єктів, областей реальності, впровадження нових приладів і методів дослідження, що ведуть до нових відкриттів) відбувається зміна парадигм. Якщо ця зміна тягне за собою глибокі зміни в нашому розумінні тієї чи іншої області дійсності або веде до нової картини світу, то це явище характеризують як наукову революцію.

Чим крупніше наукова революція, чим глибше вона змінює наші уявлення про світ, тим більше така революція пов’язана з соціокультурними змінами. Фактично наукова революція XVI- XVII ст., Що почалася з створення Коперником геліоцентричної теорії і завершилася створенням Ньютоном основ класичної механіки й оптики, була частиною глибоких політичних, економічних, військових, а головне, інтелектуальних змін у Європі.

А. С. Пушкін сказав про «Історії держави Російської» М. М. Карамзіна: «Давня Росія, здавалося, знайдена Карамзіним, як Америка Колумбом». Як ви розумієте цю аналогію?
До яких крупних змін в природознавстві призвело створення мікроскопа?
Що спільного та що відрізняє у революцій наукових і соціальних?
Прокоментуйте наступний історичний курйоз. Коли в 1856 р в долині Неандера (Німеччина) був знайдений череп, який був товщі, довше і вже, ніж у сучасної людини, з масивними надбрівними дугами, знахідку почали вивчати анатоми. Думки розділилися:
це череп похилого голландця;
це череп російського козака, який в гонитві за відступаючої армією Наполеона відбився від своїх, забрів у печеру і там помер;
череп належить кельтів з потужною фізичної, але низькою розумовою організацією.
Остаточний вирок був такий: це череп людини, яка перехворіла в дитинстві рахіт, в юності отримав кілька ударів палицею по голові, а в старості страждав ревматизмом.

Залишався, правда, питання про давність знахідки. Вчені прийшли до висновку, що людина, яку пізніше стали називати неандертальцем, швидше за все, сучасник Наполеона.

Посилання на основну публікацію